SNI 3967:2013
Standar Nasio Nasio nal Indonesi a
Spesifi kasi dan metode uji bantalan karet karet (elasto elastomer) mer) untuk untu k perletakan perletakan jemba j embatan tan
ICS 93.040
Badan Standardis Standardis asi Nasion Nasion al
© BSN 2013 Hak Hak ci pta di lindungi undang-undang. Dilarang Dilarang mengumumkan dan memperbanyak memperbanyak sebagian sebagian atau seluruh isi dokumen ini dengan cara dan dalam bentuk apapun serta dilarang mendistribusikan dokumen ini baik secara secara elektronik maupun tercetak tanpa izin tertulis dari BSN BSN Gd. Manggala Wanabakti Blo k IV, Lt. 3,4,7,10. 3,4,7,10. Telp. +6221-5747043 Fax. +6221-5747045 Email:
[email protected] www.bsn.go.id Diterbitkan Diterbitkan d i Jakarta
SNI 3967:2013
Daftar isi
Daftar isi..................................................................................................................................... i Prakata ..................................................................................................................................... ii Pendahuluan............................................................................................................................ iii 1
Ruang lingkup...................................................................................... ............................. 1
2
Acuan normatif..................................................................................... ............................. 1
3
Istilah dan definisi ....................................................................................... ..................... 2
4
Persyaratan umum ........................................................................................................... 3
5
Bahan ............................................................................................................................... 3
6
Pembuatan ....................................................................................................................... 5
7
Toleransi ........................................................................................................................... 5
8
Penandaan ....................................................................................................................... 6
9
Pengujian bantalan dan kriteria penerimaan .................................................................... 6
9.1
Umum........................................................... ........................................................... ..... 6
9.2
Kriteria Penerimaan ..................................................................................................... 7
9.3
Pengujian ..................................................................................................................... 8
9.3.1
Penentuan regangan tekan pada beban rencana maksimum ........................... .......... 8
9.3.2
Pengujian tekan dengan benda uji dimiringkan untuk modulus geser ......................... 8
9.3.3
Metode pengujian kekuatan lekat .............................................................................. 10
Lampiran A (informatif) .............................. ........................................................... ................ 12 Lampiran B (normatif) ............................................................................................................ 13 Bibliografi ............................................................................................................................... 15
© BSN 2013
i
SNI 3967:2013
Prakata
Standar ini merupakan revisi dari SNI 3967:2008 Spesifikasi dan cara uji perletakan elastomer jembatan tipe polos dan tipe laminasi, untuk mengacu pada AASHTO M251-06, Standard specification for plain and laminated elastomeric bridge bearing, serta menyesuaikan dengan beberapa standar tentang bantalan karet yang terbit di Indonesia dan telah dilakukan beberapa perubahan yang disesuaikan dengan kondisi di Indonesia, beberapa di antaranya adalah pengujian-pengujian untuk kondisi beku yang tidak diatur dalam strandar ini. Standar ini dipersiapkan oleh Panitia Teknis 91-01 Bahan Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil pada Subpanitia Teknis Rekayasa Jalan dan Jembatan 91-01-S2 melalui Gugus Kerja Jembatan dan Bangunan Pelengkap Jalan. Tata cara penulisan disusun mengikuti Pedoman Standardisasi Nasional 08 Tahun 2007 dan dibahas dalam forum rapat konsensus yang diselenggarakan pada tanggal 7 Maret 2012 di Bandung, dengan melibatkan para narasumber, pakar dan lembaga terkait.
© BSN 2013
ii
SNI 3967:2013
Pendahuluan
Spesifikasi dan metode uji bantalan karet (elastomer) tipe polos dan tipe berlapis untuk perletakan jembatan ini disusun untuk menggantikan SNI 3967:2008 yang telah terbit sebelumnya. Dalam standar ini masih dibahas mengenai spesifikasi bahan yang diambil dari AASHTO M 251-2006 yang bertujuan untuk menjaga bantalan karet yang akan digunakan tidak hanya kuat secara mekanis akan tetapi memiliki daya tahan ( durability) yang sesuai sehingga dapat mendukung usaha mempertahankan usia jembatan. Dalam standar ini disampaikan keterangan yang lebih jelas mengenai pengujian yang harus dilakukan dalam mengendalikan kualitas bantalan karet serta definisi lot untuk kondisi di Indonesia.
© BSN 2013
iii
SNI 3967:2013
Spesifikasi d an metode uji bantalan karet (elastom er) tipe polos dan tipe berlapis untuk perletakan jembatan
1
Ruang lingk up
Standar ini meliputi persyaratan bahan bantalan karet (elastomer) tipe polos dan tipe berlapis untuk perletakan jembatan. Bantalan karet (elastomer) yang dibuat berdasarkan spesifikasi ini harus memiliki kemampuan yang cukup terhadap pemuaian dan kontraksi akibat temperatur, rotasi, perubahan kemiringan (chamber changes), serta rangkak dan susut yang terjadi pada elemen struktur. Pengujian yang terdapat dalam standar ini adalah pengujian bantalan karet untuk jembatan yang meliputi pengujian beban berlebih (1,5 x beban rencana), regangan tekan pada beban rencana maksimum pengujian tekan dengan benda uji dimiringkan untuk modulus geser, dan pengujian kekakuan tekan.
2
Acuan normatif
Dokumen referensi di bawah ini harus digunakan dan tidak dapat ditinggalkan untuk melaksanakan standar ini. SNI 06-4889-1998, Penentuan pampatan tetap karet vulkanisat atau karet termoplastik (ASTM 395) SNI 06-4892-1998, Penentuan kuat rekat antara logam dengan karet vulkanisat - Metode satu pelat (ASTM D 429) SNI 06-4894-1998, Ketahanan karet vulkanisat atau karet termoplastik terhadap keretakan oleh ozon (uji peregangan statik) (ASTM D 1149) SNI 06-4966-1999, Penentuan sifat-sifat tegangan dan regangan dari karet vulkanisat dan karet termoplastik (ASTM D 412) SNI 06-4997-1999, Penentuan ketahanan sobek karet vulkanisat (potongan uji tipe Delft) SNI 06-4999-1999, Penentuan kekerasan karet vulkanisat dengan menggunakan durometer shore (D 2240) SNI 06-6314-2000, Penentuan dimensi potongan uji dari karet vulkanisat, karet termoplastik dan barang jadi karet untuk keperluan pengujian SNI 06-6315-2000, Pengujian keusangan yang dipercepat atau ketahanan panas dari karet vulkanisat (ASTM D 573) SNI 07-6764-2002, Spesifikasi baja struktural SNI ISO 188:2010, Pengujian pengusangan yang dipercepat dan ketahanan panas dari karet vulkanisat atau termoplastik AASHTO R 11, Indicating Which Places of Figures are to be Considered Significant in Specified Limiting Values AASHTO T 67, Standard Practices for Force-Verification of Testing Machines AASHTO Standard Specification for Highway Bridges ASTM A 36/A 36M, Specification for Carbon Structural Steel ASTM D 746, Test Method for Brittleness Temperature of Plastics and Elastomerics by Impact ASTM D 751, Test Method for Coated Fabric © BSN 2013
1 dari 15
SNI 3967:2013
ASTM A 1011M, Specification for Steel, sheet and strip ASTM D 3183, Practice for Rubber Preparation of Pieces for Test Purposes from Products ASTM D 4014, Specification For Plain and Steel-Laminated Elastomeric Bearings For Bridges ANSI B46.1, Surfaces and Surfacing Steel Structures Painting Council, SSPC – VIS 1-01, Visual Standard for Abrasive Blast Cleaned Steel
3
Istilah dan definisi
Untuk tujuan penggunaan pedoman ini, istilah dan definisi berikut digunakan. 3.1 bantalan berlapis ( laminasi ) bantalan karet (elastomer) yang terdiri dari karet dan menggunakan lapisan pelat baja atau lapisan anyaman (fabric) 3.2 bantalan karet (elastomer) suatu elemen jembatan yang terbuat dari karet alam atau karet sintetis ( neoprene) yang berfungsi untuk meneruskan beban dari bangunan atas ke bangunan bawah 3.3 bantalan polos bantalan karet yang hanya terdiri dari karet saja 3.4 duro kelompok nilai kekerasan karet yang diuji dengan alat durometer 3.5 kompon bahan mentah yang diperoleh dari campuran bahan baku karet ditambah bahan-bahan lainnya untuk meningkatkan kekuatan dan keawetan dari karet 3.6 lot kumpulan dari 100 buah bantalan karet atau kurang yang diproduksi dengan cara menerus dari campuran karet yang sama, dirawat di bawah kondisi yang sama, dan semuanya terdiri dari ukuran dan tipe yang sama 3.7 pengusangan ( aging ) proses mempercepat kerusakan untuk mengetahui ketahanan bahan terhadap pengaruh lingkungan
© BSN 2013
2 dari 16
SNI 3967:2013
4
Pers yaratan umu m
a)
Semua bantalan harus dirancang sesuai dengan ketentuan edisi terbaru yang tercantum dalam AASHTO LRFD Bridge Design Specification.
b)
Ukuran bantalan karet yang dibuat harus sesuai dengan ukuran yang terdapat pada dokumen rancangan dengan toleransi yang terdapat pada pasal 7 dalam spesifikasi ini. Bantalan harus terbuat dari bahan yang disyaratkan; harus diuji pada tingkat yang dapat diterima; dan harus memenuhi semua persyaratan khusus yang ditentukan oleh pengguna jasa/konsumen;
c)
Pihak penyedia jasa/produsen harus menyampaikan pemberitahuan secara tertulis kepada pengguna jasa/konsumen 30 hari sebelum memulai produksi bantalan. Pemberitahuan ini harus memuat nomor kontrak, jumlah, jenis kompon dan ukuran bantalan yang diproduksi, nama pembuat, lokasi, perwakilan yang akan mengkoordinasi kegiatan produksi, pemeriksaan, pengambilan contoh, dan pengujian dengan pihak pengguna jasa/konsumen;
d)
Pengujian sifat-sifat fisik bantalan karet dapat berupa pengujian yang merusak terhadap satu atau lebih bantalan karet dari suatu lot. Dalam hal ini biaya penyediaan tambahan bantalan karet untuk keperluan pengujian ditanggung oleh penyedia jasa/produsen;
e)
Apabila dalam satu rangkaian produksi dihasilkan bantalan untuk lebih dari satu pengguna jasa/konsumen, maka pihak penyedia jasa/produsen harus menyediakan sertifikat yang berbeda untuk masing-masing pengguna jasa/konsumen;
f)
Sebagai keleluasaan dari pengguna jasa/konsumen, bantalan yang ditentukan berdasarkan kekerasan dan dirancang sesuai dengan Metode A dalam AASHTO LRFD Bridge Design Specification atau Standard Specification for Highway Bridges dapat diuji dan diterima berdasarkan persyaratan tambahan dalam tabel 1 dengan tetap memperhatikan persyaratan utama lainnya.
g)
Sebagai tambahan persyaratan bahan dalam komponen satuan bantalan, spesifikasi ini menyediakan persyaratan penerimaan untuk bantalan yang telah jadi.
5
Bahan
a)
Sifat-sifat karet; Bahan-bahan campuran karet yang digunakan dalam pembuatan bantalan ini harus berupa polycholoprene (karet sintetis) yang tahan kristalisasi atau polyisoprene (karet alam) saja sebagai polimer mentah. Bantalan karet yang terbuat dari gabungan polycholoprene dan polyisoprene atau bahan lain, yang digabung dalam bentuk kompon, bentuk lapisan penyusun atau bentuk lainnya tidak diperkenankan. Seluruh bahan harus baru dan bukan daur ulang yang diambil dari bantalan yang telah jadi;
b)
Karet yang telah jadi harus memenuhi persyaratan minimum pada Tabel 1. Sifat kompon karet yang tercantum pada Tabel 1 harus ditentukan berdasarkan pengambilan contoh dari bantalan yang akan digunakan;
© BSN 2013
3 dari 15
SNI 3967:2013
Tabel 1 - Sifat s ifat k aret
PENGUJIAN
STANDAR 50 Duro
KARET ALAM 60 Duro
70 Duro
KARET SINTETIS (NEOPRENE) 50 Duro 60 Duro 70 Duro
SATUAN
0,55 a)
MPa
Persyaratan Utama Sifat Fisik
Modulus Geser Minimum * Kekerasan
0,55 a)
ASTMD412 06-4999
50 ± 5
60 ± 5
70 ± 5
50 ± 5
60 ± 5
70 ± 5
Point
Kuat Tarik Minimum Perpanjangan Ultimit Minimum * Persyaratantambahan
Shore “A”
06-4966
15.5 450 a)
15.5 400
15.5 300
15.5 400 a)
15.5 350
15.5 300
MPa %
Ketahahan Temperatur Spesifik Pengujian Terhadap Panas Lama Pengusangan (Aging) (Heat PerubahanMax. Kekerasan "Shore A" Resistance) PerubahanMaksimumpada Kuat Tarik Perubahan Maksimum pada Perpanjangan Ultimit Perubahan Temperatur Spesifik Pengujian akibat tekanan (Compression Perubahan max. yang diizinkan setelah set) 22 jam Kuat Lekat Kuat lekat minimum lapisan (Adhesion pelat strength) yang diijinkan, (lapisan fabric) Ketahanan Ozon Konsentrasi ozon Lama pengujian Dengan regangan 20 % pada Temperatur ± 37,7oC Prosedur penempatan D. 518, prosedur A
06-6315
70
70
70
100
100
100
oC
168 + 10 -25 -25
168 + 10 -25 -25
168 + 10 -25 -25
70 + 15 -15 -40
70 + 15 -15 -40
70 + 15 -15 -40
Jam Point % %
70
70
70
100
100
100
OC
25
25
25
35
35
35
%
06-4892
6,9 (5,2)
6,9 (5,2)
6,9 (5,2)
6,9 (5,2)
6,9 (5,2)
6,9 (5,2)
kN/m
06-4894
25 48 Tanpa Retak
25 48 Tanpa Retak
25 48 Tanpa Retak
100 100 Tanpa Retak
100 100 Tanpa Retak
100 100 Tanpa Retak
*) Angka yang diberi tanda
a)
06-4889 D395
pphm Jam
digunakan untuk bantalan yang tidak dirancang berdasarkan kekerasan.
c)
Seluruh pengujian bahan harus dilakukan pada temperatur 23 °C ± 2 °C, jika temperatur lain tidak ditetapkan;
d)
Untuk keperluan penentuan kesesuaian dengan spesifikasi ini, nilai yang diamati atau dihitung, harus dibulatkan ke 100 kPa terdekat untuk kuat tarik, ke 10 % terdekat untuk perpanjangan;
e)
Minimum satu buah bantalan contoh dari setiap lot, harus diuji terhadap kesesuaian dengan Tabel 1 dalam standar ini;
f)
Lapisan baja yang digunakan untuk penguat harus dibuat dari baja lunak gulungan sesuai dengan ASTM A 36, ASTM A1011, atau yang setara, kecuali disyaratkan lain oleh pengguna jasa/konsumen. Lapisan baja harus memiliki ketebalan yang ditetapkan oleh pengguna jasa/konsumen atau, apabila tidak ditentukan, harus memiliki ketebalan nominal minimum 1,52 mm. Lubang atau celah pada pelat akibat proses pembuatan tidak diperbolehkan, kecuali dipertimbangkan dalam perancangannya;
g)
Pelat beban bantalan yang berada di luar harus sesuai dengan persyaratan ASTM A 36, ASTM A1011, atau yang setara, kecuali disyaratkan lain dalam dokumen kontrak. Selain itu, seluruh lapisan permukaan pelat beban pada bantalan harus diratakan dengan mesin sampai 0,25 mm. Permukaan bagian bawah (pelat pasangan) yang dirancang untuk dudukan pada perletakan tidak boleh melewati kerataan yang lebih dari 1,59 mm. Pelat beban bantalan yang berada di luar harus terlindung dari karat sampai seluruh permukaan yang terlihat dilapis cat di lapangan. Semua penyebab dan gejala karat harus dibuang dari permukaan yang akan dilas sebelum mulai dilas;
h)
Lapisan anyaman (fabric) – Lapisan anyaman harus dijalin dari 100 % serat kaca ( fibre glass) tipe E dengan anyaman menerus. Banyaknya alur minimum pada masing masing arah adalah 10 alur per cm. Anyaman tersebut harus memiliki kerisut atau suatu jalinan satin 8 ikatan (harness) . Setiap lapisan anyaman harus memiliki kuat putus minimum 140 kN/m lebar untuk setiap arah.
© BSN 2013
4 dari 16
SNI 3967:2013
6
Pembuatan
a)
Bantalan dengan lapisan baja harus dicetak sebagai satu kesatuan dalam cetakan, direkat, dan divulkanisasi di bawah panas dan tekanan. Cetakan harus memiliki bentuk yang memenuhi standar. Lapisan baja dalam harus disemprot bersih sampai memenuhi SSPC-Vis 1-01, dan harus dibersihkan dari minyak atau pelumas sebelum perekatan. Lembaran baja harus bersih dari sudut-sudut tajam dan kasar, dan harus memiliki selimut sisi sedikitnya 6 mm. Pelat beban luar (lempeng bagian bawah) harus dilindungi dari karat oleh penyedia jasa/produsen, dan harus digabung dengan cara pemanasan dengan bantalan selama vulkanisasi. Bantalan dengan lapisan baja yang direncanakan untuk bekerja sebagai satu kesatuan dengan faktor bentuk yang diberikan harus dibuat sebagai satu kesatuan;
b)
Bantalan dengan lapisan lembaran anyaman dapat dicetak dan divulkanisasi dalam lembaran besar dan dipotong sesuai dengan ukuran yang dikehendaki. Pemotongan harus dilakukan sedemikian sehingga menghindari pemanasan bahan dan menghasilkan bentuk akhir yang halus tanpa terjadi pemisahan anyaman dengan karet. Lembaran anyaman harus bebas dari lipatan dan gelombang dan harus sejajar dengan permukaan atas dan bawah. Jika lempeng baja luar diperlukan, proses penggabungan dingin yang akan menghasilkan kekuatan yang dikehendaki sesuai dengan standar ini dapat digunakan, selain menggunakan proses penggabungan panas;
c)
Bantalan tipe polos dapat dicetak atau dibuat dengan cara penekanan ke dalam cetakan, dan divulkanisasi dalam bentuk lembaran besar dan dipotong sesuai dengan ukuran yang dikehendaki. Pemotongan tidak diizinkan dengan memanaskan bahan dan harus menghasilkan pekerjaan akhir yang halus sesuai dengan ANSI B46.1, 6.3 µm. Bantalan karet penuh harus dicetak sesuai dengan ketebalan yang ditetapkan. Penyedia jasa/produsen/produsen tidak diizinkan membuat bantalan dengan pencapaian ketebalan yang dikerjakan dengan cara merekatkan lapisan yang lebih tipis. Lempeng beban luar, bila digunakan, harus dilindungi dari karat oleh penyedia jasa/produsen/ produsen, dan harus direkatkan secara panas dengan vulkanisasi selama proses pencetakan awal;
7
Toleransi
Bantalan tipe polos dan bantalan tipe berlapis harus dibuat berdasarkan ukuran rancangan dan toleransi yang tercantum pada Tabel 2, kecuali toleransi lain tercantum pada gambar rancangan. Gunakan persamaan berikut untuk menghitung batas toleransi kelurusan lapisan baja bila toleransi #3. ( 3 mm) terlampaui: 7,5 + v/hr 0,35...............................(1) dengan syarat
0,02
keterangan: hr adalah ketebalan lapisan karet pelapis yang disyaratkan (radian) adalah nilai mutlak perputaran sudut lapisan baja v (mm) adalah perpindahan tegak lurus.
v = │hr - 0.5 (H1 + H2)│...........................................................................................................(2) untuk lapisan dalam = │(H1 - H2) / 2L│.................................................................................................................(3) untuk lapisan atas dan bawah selama ketebalan lapisan karet minimum H 2 5 mm; = │(H1 - H2) / L│...................................................................................................................(4) © BSN 2013
5 dari 15
SNI 3967:2013
keterangan: L adalah panjang bantalan, H1 adalah ketebalan maksimum yang terukur pada tepi lapisan H2 adalah ketebalan minimum yang terukur pada tepi lapisan
Bantalan yang memenuhi batas toleransi berdasarkan persamaan tadi juga harus memenuhi uji regangan tekan atau uji tekan inklinasi. Tabel 2 - Toleransi b antalan karet Uraian
Dimensi (mm)
Dimensi vertikal keseluruhan : Tebal 32 mm atau kurang Tebal lebih dari 32 mm Dimensi horizontal keseluruhan : Untuk pengukuran 914 mm atau kurang Untuk pengukuran lebih dari 914 mm Tebal lapisan karet seluruh bagian (untuk bantalan berlapis) Variasi terhadap permukaan teoritis : Atas
Samping Posisi elemen penyambung yang terekspos Penutup ujung elemen penyambung Ukuran lubang, celah dan sisipan Posisi lubang, celah dan sisipan
8
-0, +3 -0, +6 -0, +6 -0, +12 +3
Kemiringan relatif terhadap dasar tidak lebih dari 0,005 radian -0, +6 +3 - 0, +3 +3 +3
Penandaan
Masing-masing bantalan karet harus ditandai dengan tinta yang tak dapat dihapus atau dengan cat lentur. Penandaan harus terdiri dari nomor urut, nomor kelompok, nomor tanda bantalan, dan tingkat serta jenis kompon karet. Jika tidak disyaratkan lain dalam dokumen kontrak, penandaan harus pada bagian permukaan yang terlihat setelah perakitan jembatan;
9 9.1
Pengu jian bantalan dan kri teria penerimaan Umum
a)
Seluruh peralatan uji yang digunakan untuk menentukan kesesuaian dengan spesifikasi ini harus dikalibrasi secara teratur setahun sekali sesuai dengan AASHTO T 67;
b)
Pengambilan benda uji, pengujian dan pertimbangan penerimaan dibuat berdasarkan kelompok produksi. Satu kelompok bantalan karet (elastomer) harus dipertimbangkan dalam bentuk satu kelompok yang terdiri dari 100 buah bantalan atau kurang yang diproduksi dengan cara menerus dari campuran karet yang sama, dirawat di bawah kondisi yang sama, dan semuanya terdiri dari ukuran dan tipe yang sama (polos, berlapis anyaman atau berlapis baja). Satu kelompok dapat mencakup 100 buah bantalan atau kurang yang mengandung lembaran anyaman dari ukuran rencana yang berbeda jika dipotong dari lembaran besar atau lembaran yang memenuhi persyaratan ini;
© BSN 2013
6 dari 16
SNI 3967:2013
c)
Penyedia jasa/produsen harus menandai bantalan-bantalan pada masing-masing kelompok dan menyatakan bahwa masing-masing bantalan dalam kelompok dibuat secara menerus dari komposisi karet yang sama, dan dirawat di bawah kondisi yang sama. Sebagai tambahan, penyedia jasa/produsen harus menyatakan bahwa masingmasing bantalan pada kelompok memenuhi persyaratan spesifikasi rencana dan memenuhi toleransi ukuran pada Pasal 7;
d)
Dimensi dari setiap bantalan harus diperiksa. Jika ada ukuran yang berada di luar batas yang tercantum pada Tabel 2, bantalan tersebut harus ditolak;
e)
Pengguna jasa/konsumen harus memilih contoh bantalan uji dari kelompok bantalan untuk keperluan pengujian sesuai dengan spesifikasi ini. Jumlah benda uji yang harus diambil adalah:
bantalan tipe polos: minimum dua buah bantalan utuh dari setiap kelompok.
bantalan tipe berlapis: minimum satu bantalan utuh per sepuluh buah bantalan dalam satu kelompok bantalan, dengan jumlah minimum dua buah bantalan.
f)
Karet yang diambil dari bantalan contoh harus diuji untuk kesesuaian dengan persyaratan dalam spesifikasi ini. Jika contoh karet yang diambil gagal memenuhi persyaratan mana pun yang tercantum, kelompok bantalan tersebut harus ditolak;
g)
Pengujian dapat dilakukan oleh penyedia jasa/produsen, oleh lembaga pengguna jasa/konsumen atau oleh pihak luar seperti laboratorium independen dengan persetujuan pengguna jasa/konsumen. Jika pengujian dilakukan oleh penyedia jasa/produsen atau laboratorium independent, sertifikat hasil pengujian harus disediakan. Tanpa mengabaikan lembaga yang ditunjuk untuk melakukan pengujian, pengguna jasa/konsumen memiliki hak untuk menguji kembali contoh dari bantalan untuk konfirmasi hasil pengujian;
9.2
Kri teria Penerimaan
a) Kriteria bantalan harus meliputi hal-hal berikut ini:
Setiap contoh uji bantalan harus dilakukan pengujian untuk menentukan regangan tekan pada beban rencana maksimum (beban mati rencana + beban hidup rencana) sesuai dengan pasal 9.3.2 dalam standar ini jika perencana struktur (desainer) menetapkan nilai maksimum pada kondisi tersebut. Apabila bantalan tersebut gagal dalam pengujian tersebut, maka kelompok bantalan tersebut harus ditolak;
Setiap bantalan contoh harus dibebani beban tekan sampai 1,5 kali beban rencana maksimum (beban mati rencana + beban hidup rencana). Beban tersebut harus ditahan selama 5 menit, dilepaskan, dan dibebani kembali kedua kalinya selama 5 menit. Bantalan tersebut harus diamati secara visual pada pembebanan kedua. Jika bantalan menunjukkan adanya kerusakan seperti bagian sudut yang melipat secara berlebihan, tiga buah retak yang terpisah pada permukaan sedalam > 2 mm dan atau selebar > 2 mm atau satu keretakan dengan kedalaman > 3 mm dan atau lebar > 6 mm, kelompok bantalan tersebut harus di tolak. Untuk tipe berlapis, pola tonjolan mempengaruhi penempatan lapisan yang tidak memenuhi kriteria perencanaan dan toleransi produksi, atau apabila tonjolan tersebut akibat ikatan antar lapisan yang buruk, lot tersebut harus ditolak;
b) Prosedur pilihan apabila diperlukan oleh pengguna jasa/konsumen; c)
Pengujian modulus geser bantalan harus dilakukan pada temperatur 23 oC 2 oC sesuai dengan petunjuk pada metoda uji dalam standar ini. Modulus geser harus ditentukan dengan menguji bantalan yang diambil dari bantalan contoh. Dengan kata lain atas pilihan pengguna jasa/konsumen, suatu uji kekakuan yang tak merusak sebagai pembanding dapat dilakukan pada sepasang bantalan contoh. Jika uji tak merusak telah
© BSN 2013
7 dari 15
SNI 3967:2013
dilakukan, modulus gesernya dapat dihitung dari kekakuan geser bantalan yang telah terukur, dihitung besarnya pengaruh kekakuan geser terhadap ukuran bantalan dan beban tekan. Modulus geser yang didapat harus ± 15 % dari nilai yang disyaratkan. Jika modulus gesernya tidak memenuhi persyaratan minimum, lot tersebut harus ditolak; d) Pengguna jasa/konsumen boleh mengajukan pengujian lebih lanjut seperti uji fatik atau uji sampai hancur. e) Untuk bantalan berlapis, satu contoh dari setiap lot harus diuji kekuatan lekatnya. Bantalan dengan lapisan serat fabric harus memiliki kekuatan lekat minimum 5.2 kN/m dan bantalan dengan lapisan pelat baja sebesar 6.9 kN/m (lihat pasal 9.3.3). Jika hasil pengujian gagal memenuhi persyaratan minimum kekuatan lekat, maka kelompok bantalan tersebut harus ditolak. 9.3
Pengujian
9.3.1
Penentu an regangan tekan pada beban rencana maksi mum
a) Bantalan yang akan diuji, harus ditempatkan pada mesin uji yang mampu memberikan beban tekan sama dengan beban mati tekan ditambah beban hidup layan rencana maksimum; b) Sepasang deflektometer harus ditempatkan pada mesin penguji pada sisi bantalan yang berlawanan. Deflektometer tersebut harus ditempatkan sedekat mungkin dengan titik pusat bantalan; c)
Bantalan tersebut harus dibebani pada kecepatan 520 kPa/menit (5,2 kg/cm 2/menit), sampai tegangan tekan mencapai 5% dari beban mati rencana maksimum ditambah beban hidup. Beban 5% ini harus dipertahankan selama 2 menit. Pada akhir periode ini, nilai yang ditunjukkan pada deflektometer harus dicatat;
d) Beban tekan tersebut harus dinaikkan dengan kecepatan 5,2 kg/cm2/menit sampai tegangan tekan mencapai beban mati ditambah beban hidup layan rencana maksimum. Beban ini harus dipertahankan selama 2 menit. Pada akhir periode ini, nilai yang ditunjukkan pada deflektometer harus dicatat; e) Penurunan total akibat kedua pembebanan tekan tersebut harus dihitung untuk masingmasing deflektometer. Regangan tekan bantalan dihitung sebagai penurunan rata-rata akibat beban tekan yang ditunjukkan oleh dua pasang deflektometer dibagi dengan tebal efektif rencana bantalan yang diuji. 9.3.2
Pengujian tekan dengan benda uji dimir ingkan untuk modulus geser
a) Pengujian ini untuk menentukan modulus geser bantalan karet skala penuh dari kurva beban tekan vs perpindahan geser setelah tiga siklus pengondisian sampai 65% regangan; b) Suatu mesin penguji tekan harus digunakan untuk memberikan beban terhadap sepasang bantalan yang diuji di antara tiga pelat yang dimiringkan seperti Gambar 1; c)
Pelat yang dimiringkan harus terbuat dari baja atau aluminum. Kemiringan permukaan dapat beragam antara 1 : 10 hingga 1 : 20. Seluruh pelat harus memiliki kemiringan permukaan yang sama. Ukuran pelat harus lebih besar dari ukuran elastomer yang diuji. Ketebalan minimum pelat aluminum harus 12 mm. Pelat bawah dan pelat atas harus disatukan pada mesin penguji;
d) Semua permukaan pelat yang memiliki bidang kontak dengan permukaan bantalan harus dikasarkan untuk mencegah bantalan tergelincir selama pengujian. Pengasaran dapat dilakukan dengan pemukulan menggunakan alat untuk mengasarkan permukaan beton, atau disemprot dengan pasir atau cara-cara lain untuk maksud yang sama. © BSN 2013
8 dari 16
SNI 3967:2013
Gerusan kecil yang tidak lebih dalam dari 1 mm juga dapat digunakan untuk memberikan permukaan yang anti gelincir; Beban Aksial Deflektometer
Pelat bagian atas
Pelat bagian tengah Sepasang benda uji Pelat bagian bawah
Gambar 1 - Pemasangan pengujian tekan dengan benda uji miring e) Bantalan karet harus memiliki ketebalan seragam dan berpenampang melintang segi empat atau lingkaran. Ketebalan bantalan minimum adalah 6 mm. Panjang dan lebar masing-masing bantalan tidak boleh kurang dari 4 kali tebal; f)
Bantalan tipe polos harus direkatkan pada pelat yang kaku pada kedua permukaan atas dan bawahnya. Temperatur perawatan sistem perekatan tidak boleh lebih dari 40 0C. Pelat harus memiliki penampang melintang segi empat dan terbuat dari baja lunak. Ukuran pelat harus sedikit lebih besar dari ukuran bantalan. Ketebalan pelat 5 mm;
g) Ukur panjang, tebal dan ketebalan total bantalan untuk menetapkan luas penampang melintang rata-rata (A) dan ketebalan rata-rata bantalan (T); h) Bantalan tipe laminasi harus diuji dengan atau tanpa memasang pelat; i)
Permukaan kontak bantalan yang tidak direkatkan ke pelat baja harus dibersihkan untuk menghilangkan bahan-bahan yang tertinggal;
j)
Biarkan rekatan beberapa saat agar mencapai kekuatan yang cukup dan kondisikan benda uji pada temperatur uji 23 °C 2 °C sedikitnya 8 jam sebelum pengujian, jika temperatur lain tidak ditetapkan;
k)
Bantalan karet harus diapit di antara pelat-pelat baja hingga permukaannya saling bersentuhan;
l)
Dua deflektometer harus dipasang untuk mengamati pergerakan horizontal pelat tengah. Deflektometer harus memiliki ketelitian hingga sedikitnya 0,025 mm;
m) Lakukan empat siklus pembebanan dan pelepasan beban secara berturutan sampai deformasi sama dengan 65 % ketebalan bantalan rata-rata, dan pada laju beban sehingga satu siklus memerlukan waktu empat sampai enam menit. Di dalam semua pelepasan beban, beban minimum harus 5 kN atau dua persen dari beban maksimum, pilih yang paling kecil; n) Jika terlihat tanda-tanda bantalan karet tergelincir terhadap pelat kaku atau kegagalan rekatan selama pengujian, siapkan benda uji baru dan ulangi pengujian; o) Jika pelat tengah tidak kembali mendekati posisi awal setelah dua siklus terakhir pelepasan beban yang berturutan, gelincir dapat terjadi antara bantalan dengan pelat kaku. Kondisi seperti ini harus diperbaiki untuk mendapatkan hasil yang benar; p) Modulus geser harus ditetapkan dari siklus keempat kurva beban tekan terhadap pergerakan rata-rata seperti yang ditunjukan pada pada Gambar 2; © BSN 2013
9 dari 15
SNI 3967:2013
q) Ambil satu titik asal efektif pada gaya F1, perpanjangan X1. F1 adalah nilai terkecil antara 5 kN atau 2 % dari maksimum gaya siklus ke-empat, sedangkan X1 adalah perpindahan pada saat gaya F1. Tetapkan gaya F2 pada perpanjangan X2 yang didapat dari X1 + 0,5T, dimana T adalah ketebalan bantalan rata-rata (ketebalan keseluruhan bantalan dikurangi tebal semua lapisan yang terdapat dalam bantalan); r)
Modulus Geser dihitung sebagai berikut: Modulus geser =
2 (F2 – F1)
............................................................... ....... (5)
A.n
keterangan: F1
adalah Gaya inisial (5kN atau 2 % beban max siklus keempat) dimana tercapai perpindahan 65% T (kN)
F2
adalah Gaya pada titik perpotongan X 2 dengan kurva siklus keempat (kN)
A
adalah Luas potongan melintang bantalan (mm )
n
adalah kemiringan pelat
2
Untuk perbandingan kemiringan 1 (vertikal) : n (horizontal), faktor n mengkonversi gaya tekan ke gaya geser mendatar.
Kurva Siklus 1
Kurva siklus ke 4 Beban
Rata-rata perpindahan
Gambar 2 - Gaya tekan vs p erpin dahan geser
9.3.3
Metode penguj ian kekuatan lekat
a) Pengujian kekuatan lekat harus dilakukan sesuai dengan SNI 06-4892 (ASTM D 429 Metode B). b) Pengujian kuat lekat harus dilaksanakan pada contoh bantalan dengan memotong bagian berupa strip yang diperlukan dari lapisan elastomer yang melekat pada lapisan dalam. Strip yang dibentuk harus memiliki dimensi lebar 25 mm, panjang 125 mm dan ketebalan minimum 6.3 mm. c)
Pengupasan strip elastomer dari lapisan dalam harus diawali dengan pemotongan yang seksama pada permukaan elastomer untuk membentuk pegangan ( tab) yang cukup panjang sebagai pegangan strip pada penjepit ( grip) mesin penguji.
© BSN 2013
10 dari 16
SNI 3967:2013
Gambar 3 - Persiapan c ontoh uji uat lekat d)
emberian tanda berupa garis m lintang pada strip pe lu dilakukan pada jar k 12,5 mm an 37,5 mm dihitung dari temp t pertemu n strip yang telah ter kupas den an lapisan alam. Ke udian ben a uji dijepi pada mesin sedemikian sehingga sudut ya g dibentuk ntara pegangan elastomer dengan permukaan bantal n membe tuk sudut ira-kira 900 elama pengujian berl ngsung.
e)
embeban n tarik diberikan pada kece atan yang diperlukan sampai elastome terkelupas elewati garis 37,5 m yang telah disiapkan sambil merekam beban yang iperlukan. Jika beban telah men apai 270 tanpa ad nya tanda tanda elas omer yang terkelupas, akhiri pe gujian da laporkan kekuatan lekat seb sar 10,8 kN/m. Jika lastomer terkelupas hingga me capai garis 37,5 mm tanpa mencapai be an 270 N, ekuatan l kat harus dicatat sebagai beb n rata-rata dalam N/m dari lebar yang iperlukan ntuk peng pasan ela tomer di antara garis yang telah dibuat. Jik elastome obek atau lepas dari bantalan s belum me capai batas 37,5 mm atau mencapai beban 70 N, maka perlu dilakukan pen ujian pada bagian ya g lain.
© B N 2013
11 dari 15
SNI 3967:2013
Lampiran A (informatif) Gambar contoh p elat uji inklin asi untuk pengujian modulus geser
60 cm 60 cm 10,0 cm 30 mm
3,0 cm 8,0 cm Di las untuk baut
5,0 cm
5,0 cm
8,0 cm Takik untuk posisi 11,0 cm
di meja tekan 10
Permukaan di kasarkan dengan grit blasting / hal 5,0 cm
60,0 cm
60,0 cm
60,0 cm
5,0 cm 1 : 20
8,0 cm
1 : 20 11,0 cm
5,0 cm 1 : 20
1 : 20 5,0 cm
60,0 cm
© BSN 2013
12 dari 16
8,0 cm
SNI 3967:2013
Lampiran B (normatif) Daftar pengujian untuk pengendalian mutu bantalan karet untuk perletakan jembatan berdasarkan SNI 3967:2013 NO
Jenis Pengujian
1
Pengujian pembebanan tekan pada 1,5 x beban rencana maksimum
Acuan
SNI 3967
Kondisi Visual saat dan setelah pembebanan tidak terjadi kerusakan
SNI 3967
Nilai regangan tekan yang terjadi tidak melebihi spesifikasi yang ditetapkan desainer
SNI 3967
Nilai modulus geser tidak lebih kecil dari 0.55 MPa
2
Pengujian regangan tekan pada beban rencana maksimum
3
Pengujian modulus geser
4
Pengujian lapisan penguat
SNI 07-67642002
5
Pengujian kekuatan lekat
SNI 06-4892
6
Pengujian Kekerasan karet Shore A
SNI 06-4999
7
Kuat Tarik Karet
SNI 06-4966
8
Perpanjangan Ultimit
SNI 06-4966
© BSN 2013
Parameter yang diuji dan spesifikasinya
13 dari 15
Harus sesuai ASTM A 36 M atau ASTM 1100 M. Kekuatan lekat antara karet dengan lapisan dalam tidak lebih kecil dari 6,9 kN/m untuk bantalan dengan lapisan pelat baja dan 5,2 kN/m untuk bantalan dengan lapisan fabric. Nilai kekerasan karet diuji dengan Shore A masuk ke dalam kategori Duro 50, 60 atau 70 Nilai kuat tarik putus dari karet yang terjadi tidak lebih kecil dari 15,5 MPa Nilai perpanjangan pada saat putus yang terjadi tidak kurang dari sekian persen tergantung pada kategori kekerasan karetnya.
Jumlah benda uji Minimum seluruh bantalan dari setiap lot 1 buah bantalan per sepuluh bantalan dalam 1 lot 10 (sepuluh) persen dari jumlah bantalan yang diuji 1 buah bantalan per sepuluh bantalan dalam 1 lot
1 buah bantalan dalam 1 lot
SNI 3967:2013
NO
Jenis Pengujian
Acuan
9
Pemampatan Tetap (Compression Set)
SNI 06-4889
10
Pengujian Ketahan Ozon
SNI 06-4894
Parameter yang diuji dan spesifikasinya Nilai compression set (pampatan tetap) maksimum yang terjadi akibat dipampatkan dan dipanaskan tidak lebih dari 25 % untuk karet alam dan 35 % untuk karet sintetis Permukaan karet tidak boleh terjadi keretakan akibat diberikan konsentrasi ozon tertentu selama periode waktu tertentu sesuai jenis bahannya.
14 dari 15
Jumlah b enda uji Minimum
SNI 3967:2013
Bibliografi
AASHTO LRFD Bridge Design Specification Rubber Manufacturers Association, Inc, RMA F3 Rubber Manufacturers Association, Inc, RMA T.063 Rubber Manufacturers Association, Inc, RMA F2
© BSN 2013
15 dari 15
